(57)【要約】【課題】  軸力を管理できるボルト・ナット構造の提供。【解決手段】（１）第１のナット本体１１と、第１のナット本体に対して回転可能でかつ軸方向に移動可能な第２のナット本体１２と、第１のナット本体と第２のナット本体との間に介装され、弾性変形可能な軸力管理ワッシャー１４と該軸力管理ワッシャーを受ける軸力管理ワッシャー受け台１５とを有するワッシャーアッシー１３と、を備えた軸力管理ワッシャー付きナット１０。（２）第１のナット本体とワッシャーアッシーとの間に軸力管理ワッシャーの弾性変形量を確認するための確認プレート１６が介装されており、第２のナット本体とワッシャーアッシーとの間に保護プレート１７が介装されている。（３）軸力管理ワッシャー付きナット１０が、自動車用ホイールのハブナットである。【選択図】        図１
2005061547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のナット本体と、                                                            前記第１のナット本体に対して回転可能でかつ軸方向に移動可能な第２のナット本体と、
前記第１のナット本体と前記第２のナット本体との間に介装され、弾性変形可能な軸力管理ワッシャーと該軸力管理ワッシャーを受ける軸力管理ワッシャー受け台とを有するワッシャーアッシーと、
を備えた軸力管理ワッシャー付きナット。
【請求項２】
前記第１のナット本体と前記ワッシャーアッシーとの間に前記軸力管理ワッシャーの弾性変形量を確認するための確認プレートが介装されており、前記第２のナット本体と前記ワッシャーアッシーとの間に保護プレートが介装されている請求項１記載の軸力管理ワッシャー付きナット。
【請求項３】
前記軸力管理ワッシャー付きナットが、前記第１のナット本体と前記第２のナット本体との間にわたって延びる部品セットリングを有しており、前記第２のナット本体には該第２のナット本体と前記部品セットリングとの相対変位を逃がす溝が形成されている請求項１または請求項２記載の軸力管理ワッシャー付きナット。
【請求項４】
前記軸力管理ワッシャー付きナットが、自動車用ホイールのハブナットである請求項１から請求項３までの何れか一項記載の軸力管理ワッシャー付きナット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸力管理ワッシャー付きナットに関し、とくに自動車用ホイールのハブナットとして使用することができる軸力管理ワッシャー付きナットに関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０００−０８５３０５号公報に開示されているように、また、図５〜図７に示すように、ホイール１は、自動車のハブ２に固定されたハブボルト（以下、単に「ボルト」ともいう）３をホイールのナット穴に挿通し、ハブナット４（以下、単に「ナット」ともいう）をハブボルト３に螺合させて、ハブ２に固定される。ナット４はスパナまたはトルクレンチで締めつけられ、ホイールのナット座面５を押し付ける。ハブ２に取り付ける力（軸力）はナット４のトルクで管理されている。被締めつけ製品であるホイール１が、ストレート穴あきの場合は、図７に示すように、ナットの座面も平である。
【０００３】
しかし、従来技術にはつぎの問題がある。
イ．使用していると、ナット座面の摩耗や傷が発生するのが通常である。トルク管理ではナットの新品時とホイールの新品時のトルク値と、傷等の発生後のトルク値とが同一であっても、傷発生品の方が軸力（製品であるホイールを押さえる力）は低下する。その結果、締めつけ力（軸力）不足でホイールの亀裂が発生している。
ロ．ユーザーは上記現象を知っているので、必要以上の大きなトルクでナットを締めつけてしまい、ハブボルトの安全強度を越えてしまうことがある。その場合は、締め過ぎが原因の、ハブボルト折損が発生している。
ハ．これらの軸力不足やボルト折損は、従来のハブボルトおよびハブナットが、軸力を管理できない構造であったために生じていた。
【特許文献１】特開２０００−０８５３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする問題は、軸力が管理できないボルト・ナット構造となっていたために生じていた、軸力不足および締め過ぎである。
本発明の目的は、軸力が管理できるボルト・ナット構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１）  第１のナット本体と、
前記第１のナット本体に対して回転可能でかつ軸方向に移動可能な第２のナット本体と、前記第１のナット本体と前記第２のナット本体との間に介装され、弾性変形可能な軸力管理ワッシャーと該軸力管理ワッシャーを受ける軸力管理ワッシャー受け台とを有するワッシャーアッシーと、
を備えた軸力管理ワッシャー付きナット。
（２）  前記第１のナット本体と前記ワッシャーアッシーとの間に前記軸力管理ワッシャーの弾性変形量を確認するための確認プレートが介装されており、前記第２のナット本体と前記ワッシャーアッシーとの間に保護プレートが介装されている（１）記載の軸力管理ワッシャー付きナット。
（３）  前記軸力管理ワッシャー付きナットが、前記第１のナット本体と前記第２のナット本体との間にわたって延びる部品セットリングを有しており、前記第２のナット本体には該第２のナット本体と前記部品セットリングとの相対変位を逃がす溝が形成されている、（１）または（２）記載の軸力管理ワッシャー付きナット。
（４）  前記軸力管理ワッシャー付きナットが、自動車用ホイールのハブナットである（１）から（３）までの何れかに記載の軸力管理ワッシャー付きナット。
【発明の効果】
【０００６】
上記（１）〜（４）の軸力管理ワッシャー付きナットによれば、軸力管理ワッシャーを設けたので、軸力を管理することができ、軸力不足および締め過ぎが防止できる。
上記（２）の軸力管理ワッシャー付きナットによれば、確認プレートを設けたので、軸力管理ワッシャーの弾性変形量を確認することができる。
上記（３）の軸力管理ワッシャー付きナットによれば、部品セットリングを設けたので、軸力管理ワッシャー付きナットが複数部品からなるにもかかわらず部品がアッシー化される。
上記（４）の軸力管理ワッシャー付きナットによれば、本発明を自動車用ホイールのハブナットに適用した場合、ハブボルトの折損やホイールの亀裂発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の軸力管理ワッシャー付きナットを、図１〜図４を参照して説明する。
本発明の軸力管理ワッシャー付きナット１０は、たとえば、自動車用ホイールのハブナットである。ただし、軸力管理ワッシャー付きナット１０は自動車用ホイールのハブナットに限るものではない。
【０００８】
図１に示すように、本発明の軸力管理ワッシャー付きナット１０は、第１のナット本体１１と、第１のナット本体１１に対して回転可能でかつ（ナットの）軸方向に移動可能な第２のナット本体１２と、前記第１のナット本体と前記第２のナット本体との間に介装されたワッシャーアッシー１３とを、備えている。ワッシャーアッシー１３は、弾性変形可能な軸力管理ワッシャー１４と、軸力管理ワッシャーを受ける軸力管理ワッシャー受け台１５とを、有する。軸力管理ワッシャー１４は、環状で、かつテーパ状または湾曲状に形成されている。軸力管理ワッシャー受け台１５は、軸力管理ワッシャー１４と、軸力管理ワッシャー１４のテーパ状部または湾曲状部で接する。軸力管理ワッシャー１４は、ボルト３に軸力がかかった時に、軸力管理ワッシャー１４の外径が拡大するように弾性変形する。この変形を容易にするために、軸力管理ワッシャー１４は外径側端部に１以上の切り欠き１４ａ（図示例では、１８０°対向部に２ヶ所設けたものを示す）を有していてもよい。ただし、切り欠き１４ａは設けなくてもよい。
【０００９】
軸力管理ワッシャー付きナット１０は、第１のナット本体１１とワッシャーアッシー１３との間に介装された、軸力管理ワッシャー１４の弾性変形量を確認するための確認プレート１６と、第２のナット本体１２とワッシャーアッシー１３との間に介装された、保護プレート１７とを、有している。
軸力管理ワッシャー付きナット１０は、第１のナット本体１１と第２のナット本体１２との間にわたって延びる部品セットリング１８を有している。
第２のナット本体１２には、第２のナット本体１２と部品セットリング１８との、ナット軸方向における相対変位を逃がす溝１９が形成されている。
第１のナット本体１１と、確認プレート１６と、軸力管理ワッシャー１４と、軸力管理ワッシャー受け台１５と、部品セットリング１８は、回転しない部品である。第２のナット本体１２はナット締めつけ時に回転される。
【００１０】
部品セットリング１８は、両端に引っ掛け部１８ａ、１８ｂを有している。部品セットリング１８は、引っ掛け部１８ａ、１８ｂで第１のナット本体１１と第２のナット本体１２を引っ掛け、第１のナット本体１１と、確認プレート１６と、軸力管理ワッシャー１４と、軸力管理ワッシャー受け台１５と、第２のナット本体１２の、５部品を１ユニットにしている。部品セットリング１８は、ユーザーの部品組立て手順不良防止や部品組み込み忘れ防止を目的としている。
第２のナット本体１２を回転させて締めつけると、第２のナット本体１２は第１のナット本体１１側に前進するが、溝１９があるため、引っ掛け部１８ｂは溝１９内をストロークするだけで、部品セットリング１８には、第２のナット本体１２からの軸力はかからない。
【００１１】
第１のナット本体１１は、ハブボルト３を挿通させる穴を有し、ハブボルト３に螺合しない。第１のナット本体１１は、ホイール１のナット座面５にハブボルト３の軸力をかける。ハブボルト３に螺合する第２のナット本体１２を締めつけることにより各部品を介して第１のナット本体１１にボルト軸力が伝わり、ホイール１をハブ２に押さえつける。
第１のナット本体１１の座面とホイール１のナット座面５とは互いに回転しない。したがって、ホイール１のナット座面５の摩耗や傷の発生を防止することができる。
【００１２】
確認プレート１６は、該確認プレート１６の軸力管理ワッシャー１４側の表面に、ハブボルト３に軸力がかかった時の軸力管理ワッシャー１４の外径拡大量と軸力を把握するための目盛りが記されたプレートである。確認プレート１６は、第２のナット本体１２の軸力管理ワッシャー１４側の円形突起面（図２のＢ面）より大きな外径を有している。軸力管理ワッシャー１４の適正外径拡大位置を、透明な部品セットリング１８を通してまたは部品セットリング１８に設けた窓を通して、確認する。
また、軸力管理ワッシャー１４の外径が適正外径拡大位置にある時、軸力管理ワッシャー１４のＣ面（確認プレート対向面）と確認プレート１６のＤ面（軸力管理ワッシャー対向面）が丁度接触するようにＣ面とＤ面の間隔を設定し、また、軸力管理ワッシャー１４のＥ面（軸力管理ワッシャー受け台対向面）と軸力管理ワッシャー受け台１５のＦ面（軸力管理ワッシャー対向面）が丁度接触するようにＥ面とＦ面の間隔を設定してある。これによって、適正な軸力で締めつけていることを、目で確認させると同時に締めつけ力でも体感させる構造となっている。
【００１３】
軸力管理ワッシャー１４と軸力管理ワッシャー受け台１５は接触部が湾曲面またはテーパ面（Ｇ面）とされている。軸力管理ワッシャー１４は、軸力がかかった時にＧ面を起点に円滑に外径を拡大しながら軸力管理ワッシャー受け台１５側に前進し、適正軸力となった時に、Ｃ面とＤ面、Ｅ面とＦ面が丁度接触するようになっている。この時、軸力管理ワッシャー１４の外径拡大量は軸力管理ワッシャー１４の弾性変形内であることが必要である。
【００１４】
保護プレート１７は、第２のナット本体１２が軸力を伴いながら回転されるため、第２のナット本体１２と軸力管理ワッシャー１４の保護のため、第２のナット本体１２と軸力管理ワッシャー１４よりもやや低い硬度のプレートを介装し、第２のナット本体１２と軸力管理ワッシャー１４の寿命延長をはかるプレートである。
【００１５】
第２のナット本体１２は、スパナやトルクレンチで回転されて締めつけることにより  各部品を介して第１のナット本体１１をナット座面５に押し付け、軸力を発生させ、ディスクホイール１をハブ２に取り付け、固定する。溝１９は、軸力がかかる前の状態におけるＣ面とＤ面の間隔以上の幅（ボルト軸方向における幅）を有する。
【００１６】
つぎに、本発明の軸力管理ワッシャー付きナットの作用、効果を説明する。
ナットを第１のナット本体１１と第２のナット本体１２に分割して、第１のナット本体１１を回転させずにナット座面１５に押し付けるだけの構造としたので、ホイールのナット座面１５に傷や割れ、摩耗が発生しにくく、耐久ホイールとなる。
また、第１のナット本体１１と第２のナット本体１２間にボルト軸方向に弾性を有するワッシャーアッシー１３を介装したので、ホイールのナット座面１５にかかる軸力の変化を小さくでき、ほぼ一定の軸力で製品（ホイール）を締めつけることができる。
また、ワッシャーアッシー１３の軸力を管理できる構造としたので、締めつけ力不足によるディスクホイール１の亀裂発生や締めつけ過ぎによるハブボルト３の折損がなくなる。
【００１７】
軸力管理ワッシャワッシャー１４は、弾性変形内で使用しているため、ばね効果を発生し、ボルト３、第２のナット本体１２が弛みにくい。
仮に弛みが発生した場合でも、軸力管理ワッシャワッシャー１４の外径が縮小したことを目視で確認できるので、初期時においては増し締めや、点検時などにおいては締め直しが、可能である。
また、ディスクホイール１のハブ２への取付け時に、適正軸力で締めつけたことを、目視と体感との両方で確認できる構造としたため、二重確認ができ、安全性をより一層向上することができる。
【００１８】
ナットを第１のナット本体１１と第２のナット本体１２に分割して、第１のナット本体１１と第２のナット本体１２間にワッシャーアッシー１３を介装したので、従来の単一のナット構造に比べて、ボルトが１０数ｍｍ長くなるが、その他にはボルトおよびホイールに影響を与えない。
本発明は、ホイールのハブナットとして利用することができる他、トルク管理が必要な構造物のボルト・ナットに利用することができる。また、本発明の軸力管理ワッシャワッシャー１４はプレートをプレス成形後、熱処理してばね性を付与することにより、あるいはばね鋼をプレス成形して、容易に形成でき、残りの部品は通常のナットの製造に準じた方法により製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の軸力管理ワッシャー付きナットの断面図である。
【図２】図１の軸力管理ワッシャー付きナットの平面図である。
【図３】本発明の軸力管理ワッシャー付きナットのうち軸力管理ワッシャーの断面図である。
【図４】本発明の軸力管理ワッシャー付きナットのうち軸力管理ワッシャー受け台の断面図である。
【図５】従来（ナットの部分を除き本発明にも適用可能）の一般構成のハブボルト・ナットの断面図である。
【図６】従来（本発明にも適用可能）の一般構成のホイール（ディスクホイール）の断面図である。
【図７】従来の製品がストレート穴あきの場合のナット近傍の断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  ホイール
２  ハブ
３  ハブボルト（ボルト）
４  従来のハブナット（ナット）
５  ナット座面
１０  軸力管理ワッシャー付きナット
１１  第１のナット本体
１２  第２のナット本体
１３  ワッシャープレート
１４  軸力管理ワッシャー
１５  軸力管理ワッシャー受け台
１６  確認プレート
１７  保護プレート
１８  部品セットリング
１８ａ、１８ｂ  引っ掛け部
１９  溝
【図１】
2005061547.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2005061547.tif 000007
【図６】
2005061547.tif 000008
【図７】
2005061547.tif 000009